Embed Size (px)
Citation preview
Glukometry – 45 lat minęło
i co dalej...?
Bogdan Solnica
Katedra Biochemii Klinicznej
Uniwersytet Jagielloński Collegium Medicum
Kraków
Oddział Lubelski
07.12.2017.
Glukometr
ma ~45 lat…
Cel – umożliwienie
samokontroli glikemii
Samokontrola glikemii
• Samokontrola glikemii jest integralną częścią leczenia
cukrzycy
• Chorzy leczeni metodą wielokrotnych wstrzyknięć
insulin lub przy użyciu ciągłego podskórnego wlewu
insulin powinni na co dzień wykonywać dobowy profil
glikemii
• Samokontrola glikemii jest również zalecana, by
osiągnąć cele terapeutyczne u chorych leczonych
pojedynczymi wstrzyknięciami insuliny, doustnymi
lekami przeciwcukrzycowymi, dietą i dozowanym
wysiłkiem fizycznym
Minitorowanie glikemii przed erą
glukometrów• Oznaczenia we krwi żylnej pobieranej na
inhibitor glikolizy (NaF)
• Oznaczenia we krwi włośniczkowej
pobieranej np. na TCA
… oznaczenia
w laboratorium
Samokontrola glikemii –
podstawowe zastosowanie
glukometrów
Pomiar reflektometryczny
Pomiar reflektometryczny
Stężenie glukozy w próbce jest określane przez
pomiar światła odbitego od przebarwionego pola
reakcyjnego paska – jest ono odwrotnie
proporcjonalne do intensywności odbitego światła
Stężenie glukozy we frakcjach krwi
J Diabetes Sci Technol 2009;3:903-913
[Gluk]OS =
1,12 ×
[Gluk]PK
Doskonalenie glukometrów
• Optymalizacja enzymatycznych metod
oznaczania glukozy
• Amperometryczna technika pomiarowa
• Budowa / funkcje pasków testowych
• Oprogramowanie
✓no coding
✓komunikacja z użytkownikiem
✓gromadzenie i przesyłanie danych
Enzymy i koenzymy w glukometrach
Glukoza i maltoza
Efekt – oznaczenie sumy
stężeń glukozy i maltozy
jako stężenie glukozy
Enzymy i koenzymy w glukometrach
NADPH-GDH pochodzenia
bakteryjnego (Sulfolobus
solfataricus ) – rozpuszczalne
cytoplazmatyczne białko;
swoista dla glukozy
J Diabetes Sci Technol 2011;5:1068-1076
Reakcje utleniania
glukozy
amperometryczna/poten
cjometryczna technika
pomiarowa
Pomiar amperometryczny
Generacje metod z dehydrogenazą
glukozy (GDH)
J Diabetes Sci Technol 2011;5:1068-1076
Metody oznaczania glukozy przy
użyciu pasków testowych i
glukometrów oraz techniki
pomiarowe są co do zasady takie
same, jak metody stosowane w
analizatorach laboratoryjnych
Jakość glukometru
• Walory użytkowe
• Dokładność / precyzja oznaczeń –
niezbędne do:
✓adekwatnej oceny wyrównania metabolicznego
✓wykrywania tanów wymagających doraźnej
interwencji, głównie hipoglikemii
Dane US Food and Drug Administration
(FDA)
• Niewystarczająca dokładność oznaczeń przy
użyciu glukometrów była (możliwą) przyczyną:
✓100 zgonów w latach 1992 – 2009
✓12 672 przypadków ciężkich powikłań w latach
2004 - 2008
J Diabetes Sci Technol 2012;6:466-474.
Dokładność - błąd glukometru
[(Ggluk – Gref)/Gref] × 100
Ggluk – wynik oznaczenia przy użyciu glukometru
Gref – wartość refrencyjna (nominalna)
Norma PN-EN ISO 15197:2013 – dla
samokontroli glikemii
• Dla stężeń glukozy ≥5,55
mmol/l (100 mg/dl) 95%
wyników z błędem do 15%
wartości referencyjnej; dla
stężeń <5,55 mmol/l (100 mg/dl)
95% wyników z błędem do
0,83 mmol/l (15 mg/dl)
• 99% wyników w strefie A i B
siatki błędów (Consensus Error
Grid) dla cukrzycy typu 1
Zalecenia dotyczące jakości oznaczeń
w samokontroli glikemii (PTD 2017)
zaleca się używanie glukometrów
przedstawiających jako wynik badania
stężenie glukozy w osoczu krwi, których
deklarowany błąd oznaczenia nie
przekracza 15% dla stężeń glukozy ≥100
mg/dl (5,6 mmol/l) i 15 mg/dl (0,8 mmol/l)
w przypadku stężeń glukozy <100 mg/dl
(5,6 mmol/l)
W przypadku glukometrów
spełniających normę ISO
15197:2013, 5 na 100 wyników
oznaczeń może być obciążonych
błędem przekraczającym
dopuszczalny
Glukometry w POCT
• Monitorowanie glikemii u hospitalizowanych
chorych na cukrzycę, w tym u chorych z
ostrymi powikłaniami (CKK, SHH)
• Monitorowanie glikemii w OIT, w tym ścisła
kontrola glikemii (TGC)
• Diagnostyka hipoglikemii noworodkowej
Glukometry “szpitalne”
• Minimalizacja ryzyka przeniesienia zakażeń
krwiopochodnych
• Krótki czas pomiaru
• Pozytywna identyfikacja pacjenta i
operatora
• Połączenie z LIS / HIS
Dobowy profil glikemii – kiedyś…
Pobieranie krwi, zebranie
próbek
Oznaczenia w laboratorium,
przekazanie wyników
Analiza wyników, modyfikacja
leczenia
Profil kontrolny – pobieranie
krwi, zebranie próbek
24 h
24 h
24 h
24 h
Dobowy profil glikemii – dzisiaj…
Oznaczenia glikemii w czasie
rzeczywistym (POCT), doraźne
modyfikacje leczenia
Analiza wyników, modyfikacja
postępowania, profil kontrolny
24 h
24 h
Stany wpływające na dokładność oznaczeń przyużyciu glukometrów
1. ciężkie odwodnienie
2. hipotonia/wstrząs
3. cukrzycowa kwasica ketonowa
4. stan hiperglikemiczno-hipermolarny
5. ciężka niedokrwistość
Hiperglikemia u chorych w ciężkim stanie
Uraz, rozległa operacja,
OZW, sepsa etc.
Uraz, rozległa operacja,
OZW, sepsa etc.
katecholaminy,
kortyzol, glukagon, GH
TNF, IL-1, IL-6
Insulinooporność Insulinooporność
Insulinooporność
wychwyt glukozy
proteoliza
wychwyt glukozy
lipoliza
glukoneogeneza
glikogenoliza
H I P E R G L I K E M I A
~2x
Um
iera
lność
(%)
Średnia glikemia (mg/dl)
Mayo Clin Proc. 2003;78:1471-1478
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
80-99 100-119 120-139 140-159160-179180-199 200-249 250-299 >3000
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Hiperglikemia i umieralność w OIOM
~4x~3x
31
1826 pacjentów OIOM
Ścisła kontrola glikemii (Tight glycemic
control, TGC)
Utrzymywanie u krytycznie chorych
glikemii w przyjętym przedziale przy
zastosowaniu różnych modeli
insulinoterapii prowadzonej od kontrolą
stężenia glukozy we krwi
Greet Van den Berghe
Ścisła kontrola glikemii u pacjentów
chirurgicznych OIT
N Engl J Med. 2001;345:1359–1367
Redukcja
(%)
Mortality Sepsis Dialysis Polyneuropathy
Blood
Transfusion
34%
46%41%
44%
50%
N = 1 548
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
Umieralność Sepsa Dializy Transfuzje Polineuropatia
Moghissi ES, et al. Endocr Pract. 2009;15:353-369.
Docelowe stężenia glukozy u pacjentów
OIOM (wg AACE/ADA)
• Na początku leczenia ≤180 mg/dl
• Po rozpoczęciu wlewu insuliny i.v. 140 - 180 mg/dl
• Mniejsze stężenia docelowe (110-140 mg/dl) u
wybranych pacjentów
• Docelowe stężenia <110 mg/dl lub >180 mg/dl nie
są zalecane
Zalecane
40-180
Dopuszczalne
110-140
Niezalecane
<110
Niezalecane
>180
34
Glukometry w OIT
• Nie wykonywać oznaczeń we krwi
włośniczkowej
• Uwzględnić czynniki zakłócqjące –
odwodnienie, kwasica etc.
• Uwzględniać interferencje leków
Hej, dałbyś trochę
glukozy…?
Hipoglikemia noworodkowa
Zmiany glikemii po urodzeniu
0
20
40
60
80
100
120
birth 1 2 3 4 5 6
Glucosevalue
Hours of age
Reserves needed in immediate neonatal period when transfer of glucose is abruptly stopped
Prawidłowa glikemia
u noworodka:
>55 mg/dl
Glikemia
godziny życia
Hipoglikemia noworodkowa – kryteria
rozpoznania
Pierwsze 24 godz. życia
Zdrowy noworodek
a) Brak objawów: <36 mg/dl (2,0 mmol/l)
b) Objawy: <45 mg/dl (2,5 mmol/l)
Noworodki chore, z niedoborem wagi, niedotlenione, matka z cukrzycą:
<45 mg/dl (2,5 mmol/l)
Rozpoznawanie hipoglikemii
noworodkowej
•Ocena kliniczna – objawy czynniki
ryzyka
•Pomiary glikemii
•CZAS
Glukometry, oznaczenia u noworodków
– problemy • Dokładność i precyzja oznaczeń przy
stężeniach glukozy <50 mg/dl
• Czynniki zakłócające
✓duże wartości hematokrytu
✓wahania pH krwi
✓wahania pO2 krwi
✓hiperbilirubinemia
✓inne cukry proste
Glukometry w POCT
✓ Monitorowanie glikemii u chorych na cukrzycę (+)✓ Chorzy w ciężkim stanie (ostre powikłania cukrzycy,
ścisła kontrola glikemii w OIT) (+/-)
✓ Wykrywanie hipoglikemii noworodkowej) (+/-)
• Czynniki endogenne
✓Hematokryt
✓pH krwi
✓pO2 krwi
✓Substancje endogenne (mocznik, kwas moczowy, bilirubina i in.)
• Czynniki egzogenne
✓Inne sacharydy (maltoza)
✓Leki
✓Temperatura otoczenia
Glukometry – czynniki zakłócające
Wpływ hematokrytu
Stężenie glukozy w osoczu
krwi włośniczkowej
✓HCT objętości osocza
(volume displacement effect)
i mechaniczne utrudnienie
dopływu osocza do warstwy
reakcyjnej/elektrod
✓Zmiany lepkości krwi
W próbkach krwi z wysokim hematokrytem oznaczone
stężenia glukozy są zaniżone, a w próbkach z niskim
hematokrytem - zawyżone
Wpływ hematokrytu
Solnica i wsp., CCLM 2011
Znamienny, ciągły wpływ
hematokrytu w zakresie
20% - 60%
od -0,07% do -1,3%
na 1% HCT
• Niedokrwistości
• Ciężkie odwodnienie – CKK, SHH
• Policytemia / poliglobulia
Możliwy wpływ zmian hematokrytu na jakość oznaczeń glikemii
Oznaczanie glukozy – czynniki
interferujące• Substancje endogenne: kwas moczowy,
hemoglobina (hemoliza), bilirubina, glutation
• Inne węglowodany: maltoza (ikodekstryna),
galaktoza, ksyloza
• Leki/metabolity: kwas askorbinowy, tetracykliny,
acetaminofen, -metyldopa, metamizol,
dopamina, dobutamina
Interferencje leków - acetaminofen
Am J Clin Pathol 2000;113:75–86
Glukometry w POCT – dokładność
oznaczeń
• Wytyczne Clinical and Laboratory Standards
Institute (CLSI) 2013 - POCT12-A3
• Wytyczne US Food and Drug Administration
2016
• Norma EN ISO 15197 dotyczy samokontroli
glikemii
Wytyczne Clinical and Laboratory
Standards Institute (CLSI) 2013
Oznaczanie glukozy w miejscu
opieki nad pacjentem w stanach
ostrych i przewleklych (POCT12-A3)
Zalecana dokładność oznaczeń wg CLSI
POCT12-A3• Dla stężeń glukozy >5,55 mmol/l (100 mg/dl) 95%
wyników z błędem do ±12,5% wartości referencyjnej
• Dla stężeń glukozy ≤5,55 mmol/l (100 mg/dl) 95%
wyników z błędem do ±0,7 mmol/l (12 mg/dl)
JEDNOCZEŚNIE:
• Dla stężeń glukozy >4,2 mmol/l (75 mg/dl) 98%
wyników z błędem do ±20% wartości referencyjnej
• Dla stężeń glukozy ≤4,2 mmol/l (75 mg/dl) 98%
wyników z błędem do ±0,83 mmol/l (15 mg/dl)
2016
Wymogi dokładności glukometrów –
FDA 2016
• POCT: dla stężeń glukozy ≥4,2 mmol/l (75
mg/dl) 99% wyników z błędem do 12%
wartości referencyjnej, dla żadnego wyniku
błąd nie mi\oże przekroczyć 20%; dla
stężeń <4,2 mmol/l (75 mg/dl) 99%
wyników z błędem do 0,66 mmol/l (12
mg/dl), dla żadnego wyniku błąd nie może
przekroczyć 15 mg/dl
Dokładność - błąd glukometru
[(Ggluk – Gref)/Gref] × 100
Ggluk – wynik oznaczenia przy użyciu glukometru
Gref – wartość refrencyjna (nominalna)
Wartość referencyjna (nominalna)
• Wynik oznaczenia stężenie glukozy w tym
samym materiale przy użyciu standaryzowanej,
kontrolowanej metody laboratoryjnej
• Wartość nominalna dla materiału kontrolnego
(krwi kontrolnej)
✓odrębne wartości nominalne dla różnych
glukometrów
✓zmienność zależna od serii pasków testowych
Kontrola dokładności glukometrów
1. Używanych do badań w miejscu opieki nad
pacjentem (POCT)
2. Używanych do samokontroli glikemii
(SMBG)
Błędu glukometru nie da się określić
przy użyciu firmowych materiałów
kontrolnych – nie ma wyznaczonych
dla nich nominalnych stężeń
glukozy, jedynie “dopuszczalne”
przedziały stężeń
Nie można porównywać stężeń
glukozy oznaczonych we krwi
włośniczkowej i we krwi
żylnej, nawet jeśli próbki
zostały pobrane w tym samym
czasie
[G]
[G]
[G]
▪ Stężenie glukozy we krwi
tętniczej / włośniczkowej jest
większe niż w żylnej
▪ Na czczo stężenie glukozy
we krwi włośniczkowej jest
średnio o ~5% większe niż w
żylnej
▪ Po posiłku ta różnica stężeń
zwiększa się do 10-15%
Błędu glukometru nie da się określić
przy użyciu materiałów kontrolnych
na bazie surowicy / osocza – paski
testowe są przystosowane do
oznaczeń w pełnej krwi
Materiał do wyznaczania błędu
glukometru
Pełna krew żylna• Należy uwzględnić
✓antykoagulant – EDTA(?), heparyna(?) – dopuszczalny
dla danej metody oznaczania glukozy przy pomocy
pasków testowych / glukometru
✓glikolizę in vitro
J Diabetes Sci Technol 2012;6(2):396-411
Rekomendowana jakość analityczna
oznaczeń glukozy w laboratorium
•nieprecyzyjność (CV) 2,9%
•obciążenie analityczne (bias) 2,2%
•błąd całkowity 6,9%
Guidelines and Recommendations for Laboratory
Analysis in the Diagnosis and Management of
Diabetes Mellitus, 2011
Glukometry przedstawiają
jako wynik pomiaru stężenie
glukozy w osoczu
Kontrola glukometrów używanych
w POCT• Wybór 2(3) próbek pełnej krwi ze stężeniem glukozy w
2(3) przedziałach, z prawidłowym hematokrytem
• Odwirowanie części każdej próbki, odciągnięcie osocza
oznaczenie glukozy w osoczu w laboratorium
• Jak najszybsze wykonanie oznaczeń w tych samych
próbkach krwi przy użyciu ocenianych glukometrów
• Wyliczenie błędu glukometrów dla każdego stężenia
traktując jako dopuszczalny błąd do ±15% [lub wg
zaleceń CLSI, FDA]
• Jeśli błąd jest większy powtórzyć oznaczenia przy
użyciu pasków innej serii; jeśli błąd się utrzymuje
kontakt z producentem
Kontrola glukometrów wraz z oceną
poprawności posługiwania się nimi
powinna być przeprowadzana, kiedy
istnieje podejrzenie nieprawidłowości
oraz przynajmniej raz w roku, w
placówce, w której chory jest leczony
ambulatoryjnie
Kontrola glukometrów używanych
w samokontroli glikemii (1)• Wybór 2(3) próbek pełnej krwi ze stężeniem glukozy w
2(3) przedziałach, z prawidłowym hematokrytem
• Odwirowanie części każdej próbki, odciągnięcie osocza
oznaczenie glukozy w osoczu w laboratorium
• Jak najszybsze wykonanie oznaczeń w tych samych
próbkach krwi przy użyciu ocenianych glukometrów
• Wyliczenie błędu glukometrów dla każdego stężenia
traktując jako dopuszczalny błąd do ±15%
• Jeśli błąd jest większy powtórzyć oznaczenia przy
użyciu pasków innej serii; jeśli błąd się utrzymuje
kontakt z producentem
Kontrola glukometrów używanych
w samokontroli glikemii (2)• Wybór porównawczego analizatora POCT
wykonującego oznaczenia glukozy we krwi włośniczkowej
✓porównanie z metodą laboratoryjną (min. 100 par wyników,
dystrybucja stężeń glukozy zgodnie z ISO 15197, korelacja wyników,
optymalnie: błąd <6,9%)
✓bieżąca kontrola – porównanie z metoda laboratoryjną, 1-2 x w
tygodniu przy użyciu pełnej krwi żylnej
• Kontrola glukometru pacjenta
✓ocena stanu glukometru, terminu ważności pasków
✓ocena samodzielnego pomiaru glikemii przez pacjenta
✓oznaczenie (to samo nakłucie) glikdmii przy użyciu analizatora
porównawczego
✓porównanie wyników zgodnie z ISO 15197:2013 [zaleceniami PTD]
Glukometry – co dalej…?
•Kierunek zmniejszanie inwazyjności
/ dyskomfortu pomiarów
✓systemy ciągłego monitorowania glikemii
(CGMS), systemy typu sensor-skaner
✓nieinwazyjne systemy pomiaru glikemii
Nieinwazyjny system pomiaru glikemii
